Diffraktio
Diffraktiolla tarkoitetaan esteen aiheuttamaa valon taipumista.
Taipumisen ymmärtämisen taustalla on Huygensin periaate: jokainen aaltorintaman piste on uuden aallon keskipiste.
Kaksoisaukkokoe
Huygensi periaatteen mukaisesti ympyrä aalto lähtee liikkeelle kummastakin aukosta. Aallo interferoivat eli vahvistavat ja heikentävät toisiaan muodostaen aaltomaksimeja ja -minimejä. Jos valo on monokromaattista (eli yksiväristä), varjostimelle maksimeista syntyy siisti pistejono.
Pistejonosta voi laskea valon aallonpituuden, koska aallonpituus vaikuttaa siihen kuinka paljon valo taipuu.
Valomaksimien taipumiskulmille voidaan johtaa geometrisesti kaava: [[$$ d \sin \theta = k \lambda, \qquad k = 0, 1, 2, ... $$]]
missä d on aukkojen välinen etäisyys ja k on valoisan kohdan kertaluokka.
Hila
Hila on levy, jossa on suuri määrä yhdensuuntaisia, samalla etäisyydellä toisistaan olevia rakoja. Raot ovat hyvin lähekkäin toisiaan ja niiden välistä etäisyyttä kutsutaan hilavakioksi d. Valo käyttäytyy hilassa samalla tavalla kuin kaksoisaukossa, mutta valopisteet varjostimella ovat tarkempia ja voimakkaampia.
Taipumisen ymmärtämisen taustalla on Huygensin periaate: jokainen aaltorintaman piste on uuden aallon keskipiste.
Kaksoisaukkokoe
Huygensi periaatteen mukaisesti ympyrä aalto lähtee liikkeelle kummastakin aukosta. Aallo interferoivat eli vahvistavat ja heikentävät toisiaan muodostaen aaltomaksimeja ja -minimejä. Jos valo on monokromaattista (eli yksiväristä), varjostimelle maksimeista syntyy siisti pistejono.
Pistejonosta voi laskea valon aallonpituuden, koska aallonpituus vaikuttaa siihen kuinka paljon valo taipuu.
- Ensimmäinen maksimi (n=0) syntyy varjostimelle aukkojen puoliväliin. Siihen aalloilla on täsmälleen yhtä pitkä matka ja ne saapuvat siihen samaan aikaan ja samassa vaiheessa.
- Toinen maksimi (n=1) syntyy varjostimelle, kun toinen aalloista on täsmälleen yhden aallonpituuden verran edellä. Eli kun aaltojen kulkema matka eroaa täsmälleen yhden aallonpituuden mitan toisistaan. Samalla idealla syntyvät myös muut maksimit.
- Ensimmäinen maksimeista on voimakkain, myöhemmät heikompia.
Valomaksimien taipumiskulmille voidaan johtaa geometrisesti kaava: [[$$ d \sin \theta = k \lambda, \qquad k = 0, 1, 2, ... $$]]
missä d on aukkojen välinen etäisyys ja k on valoisan kohdan kertaluokka.
Hila
Hila on levy, jossa on suuri määrä yhdensuuntaisia, samalla etäisyydellä toisistaan olevia rakoja. Raot ovat hyvin lähekkäin toisiaan ja niiden välistä etäisyyttä kutsutaan hilavakioksi d. Valo käyttäytyy hilassa samalla tavalla kuin kaksoisaukossa, mutta valopisteet varjostimella ovat tarkempia ja voimakkaampia.